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Temperature Regulation Of Prions In Crops

Projektbeschreibung

Wie Pflanzen Temperaturen erkennen und darauf reagieren

Jüngsten Forschungsergebnissen zufolge können Proteine, die Priondomänen (PrD) enthalten, durch einen temperaturabhängigen Phasenwechsel als pflanzliche Thermosensoren fungieren. Ferner wurde festgestellt, dass mehrere transkriptionelle Regulatoren, die für die Induktion von schützenden Hitzestressantworten maßgeblich sind, ebenfalls durch PrD gesteuert werden und einen Phasenwechsel durchmachen. Das EU-finanzierte Projekt TROPIC wird bestimmen, wie Variationen in der PrD möglicherweise die Temperaturantwort „justieren“, damit Pflanzen ihren Hitzestressfaktor so anpassen können, um bei einer für ihr Klima angemessenen Schwelle zu antworten. Durch Isolierung der PrD aus Pflanzen, die unter sehr unterschiedlichen Temperaturbedingungen gezüchtet werden, wird das Projekt die Sollwerte dieser Regulatoren in vitro ermitteln und das Verhalten der PrD mit ihrer biologischen Antwort auf Temperaturen in Beziehung bringen.

Ziel

Temperature is a key environmental variable influencing plant distribution. Plants have colonised most habitats, from the tropics to the arctic circle. How plants are able to adapt to climate is of fundamental interest and of particular relevance during a period of rapid climate change, where plants have already been seen to change their phenology and range. Despite much interest in this area, understanding has been limited by our lack of knowledge of the mechanisms underlying temperature perception in plants. Recently, the host lab for this proposal has shown that proteins containing prion-domains (PrD) are able to function as thermosensors by undergoing temperature dependent phase-change. In unpublished work, the group has found that Heat Shock Factors (HSFs), which are essential for the induction of the protective heat shock proteins, are also controlled by PrDs and undergo phase change. These molecular sensing mechanisms by HSFs provide a unique opportunity to investigate how variation in the PrDs may “tune” the temperature response such that plants may adapt their HSFs to have a response at a threshold appropriate for their climate. E.g. rice grows robustly under temperature conditions that represent a lethal heatshock for Arabidopsis. In this proposal, I shall combine my expertise in studying rice environmental sensing from my PhD studies with recent developments in the Wigge laboratory in studying phase change of the HSFs in response to heat. I will use a comparative biology approach to determine the temperature response set-points of HSFs in vitro from a range of plants that grow under very different temperature regimes, and relate the behaviour of the PrD domains of the HSFs to the biological response of the plants to temperature. Finally, I will directly test my hypothesis by making directed changes to the thermosensory PrDs to increase and decrease thermal responsiveness, and assay these new thermosensors directly in plants and in a yeast system.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2020

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

LEIBNIZ-INSTITUT FUR GEMUSE- UND ZIERPFLANZENBAU GROSSBEEREN/ERFURT EV
Netto-EU-Beitrag
€ 174 806,40
Adresse
THEODOR ECHTERMEYER WEG 1
14979 Grossbeeren
Deutschland
Region
Brandenburg Brandenburg Teltow-Fläming
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
€ 174 806,40